[论文解读] The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. V. R Coronae Borealis Stars in the Large Magellanic Cloud

I. Soszyński, A. Udalski+7 more|arXiv (Cornell University)|Dec 10, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 8

一句话总结

本文基于12年监测的多 epoch V 和 I 波段光度数据，利用 OGLE-III 巡天数据，识别出大麦哲伦云（LMC）中23颗 R Coronae Borealis（RCB）变星——其中17颗通过光谱确认，6颗为新候选体——并提出 DY Per 类变星并非独立类别，而是尘埃包覆的碳丰富渐近支（AGB）星的极端情况，共识别出600个候选体，表明 DY Per 与碳丰富 LPVs 之间存在连续谱系。

ABSTRACT

The fifth part of the OGLE-III Catalog of Variable Stars presents 23 R CrB (RCB) stars in the Large Magellanic Cloud (LMC). 17 of these objects have been spectroscopically confirmed by previous studies, while 6 stars are new candidates for RCB variables. We publish the VI multi-epoch OGLE photometry for all objects. We use the sample of carbon-rich long-period variables released in the previous part of this catalog to select objects with severe drops in luminosity, i.e. with the DY-Per-like light curves. DY Per stars are often related to R CrB variables. We detect at least 600 candidates for DY Per stars, mostly among dust enshrouded giants. We notice that our candidate DY Per stars form a continuity with other carbon-rich long-period variables, so it seems that DY Per stars do not constitute a separate group of variable stars.

研究动机与目标

• 利用长期光度监测，识别并表征大麦哲伦云（LMC）中的 R Coronae Borealis（RCB）星。
• 研究 DY Per 类变星的本质，确定其是否代表一类独立的变星，还是碳丰富 AGB 星的极端情况。
• 评估现有 LMC 中 RCB 星表的完整性，并识别具有低活动光变曲线的新 RCB 候选体。
• 在恒星演化与尘埃形成背景下，分析 RCB 星与 DY Per 星的空间分布及光度行为。

提出的方法

• 利用 OGLE-III 巡天（2001–2009）的多 epoch V 和 I 波段光度数据，辅以 OGLE-II 数据，实现对 LMC 中心 4.5 deg² 区域长达 12 年的基线监测。
• 通过目视检查光变曲线，识别出具有不规则、深度变暗特征的恒星，此类特征为 RCB 与 DY Per 变星所特有。
• 将候选体与先前星表（Tisserand et al. 2009）交叉比对，并在有光谱数据时用于确认 RCB 状态。
• 使用 1 角秒搜索半径，将光学光变曲线与 2MASS 和 SAGE Spitzer 巡天的近红外与中红外数据匹配，以评估红外颜色。
• 基于光变曲线形态、振幅与周期性对变星进行分类，包括长次周周期（LSPs）的识别。
• 在 OGLE-III 长周期变星星表（Soszyński et al. 2009）中标记并包含所有 DY Per 候选体，备注其 DY Per 类似行为。

实验结果

研究问题

• RQ1 在既有的星表之外，大麦哲伦云中是否存在尚未被探测到的 R Coronae Borealis 星？
• RQ2 DY Per 类变星是否代表一类独立的变星，还是尘埃包覆的碳丰富 AGB 星的极端实例？
• RQ3 RCB 星与 DY Per 星的光变曲线形态之间存在何种关系，特别是关于变暗深度与恢复对称性？
• RQ4 候选 RCB 星的红外颜色与光度行为与已确认 RCB 星相比如何？这对其演化状态有何启示？
• RQ5 长次周周期（LSPs）与深而对称的光变凹陷在多大程度上表明这些系统中存在周期性尘埃喷发或轨道遮蔽？

主要发现

• OGLE-III 巡天在 LMC 中识别出 23 颗 R Coronae Borealis（RCB）星，其中 17 颗经光谱确认，6 颗为新候选体，未发现超越先前星表的新确认 RCB 星。
• 6 个新 RCB 候选体表现出浅深度变暗（小于 5 星等），且红外颜色与已确认 RCB 星相似，表明其为低活动 RCB 星，类似于 HV 5637 和 EROS2-LMC-RCB-3。
• 一个候选体 OGLE-LMC-RCB-21 出现超过 5 星等的变暗，但在 OGLE 监测期间未达到平坦最大亮度，其分类尚不确定，可能类似于 DY Per 星。
• 共识别出 600 个 DY Per 类似变星候选体，分布于碳丰富长周期变星中，其中大多数 (J-K) > 2 星等，表明具有厚的包周尘埃壳层。
• DY Per 候选体与其它碳丰富 AGB 星形成连续分布，表明其并非独立类别，而是尘埃包覆 AGB 星的极端情况。
• 在 DY Per 候选体中，多个天体表现出长次周周期（LSPs），例如 OGLE-LMC-LPV-70666 的周期约为 ~2010 天，可能暗示周期性尘埃喷发或轨道遮蔽；而 OGLE-LMC-LPV-81880 展示出一次近乎对称的 3 星等深凹陷，其成因尚不明确。